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我國能源生產(chǎn)利用的問題與循環(huán)利用的途徑
據(jù)《國家發(fā)改委能源研究所》公開表示,我國能源供需形勢非常不樂觀,預(yù)計到20xx年我國能源缺口將達到8億噸標準煤。實際上,我國67%的能源需求主要通過煤炭滿足,而對核電、天然氣等新能源的利用較少。作為經(jīng)濟的主要支撐,石油發(fā)展也面臨巨大的挑戰(zhàn),我國石油的產(chǎn)量非常低,基本不能滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要,大部分依靠進口。由于能源的生產(chǎn)與利用的各種問題,我國能源引起的環(huán)境污染問題非常嚴重,這對我國環(huán)境的安全形成了重大威脅,也凸顯出解決我國能源問題的重要性。本文主要通過深入分析能源生產(chǎn)與利用存在的多種問題,并從循環(huán)經(jīng)濟的視角探索解決我國能源生產(chǎn)、利用問題的相關(guān)路徑,以期促進我國經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展。
一、我國能源生產(chǎn)存在的問題
。ㄒ唬┠茉垂┣髷(shù)量矛盾突出
我國能源的產(chǎn)量非常大,但增速在放緩。據(jù)中國統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)顯示,20xx年我國能源產(chǎn)量36億噸標準煤,產(chǎn)量非常大。2xx1至20xx年,我國能源產(chǎn)量較上年增速分別是:0.34%、2.21%、3.19%、8.99%、9.10%、3.xx%、5.01%、7.93%、6.87%、11.12%、xx.60%、xx.09%、6.xx%和6.39%。可以看出,2xx1年至2xx5年,能源產(chǎn)量增速在上升,2xx6至20xx年增速在放緩,整體而言,能源產(chǎn)量增速非常不平穩(wěn),增幅波動非常厲害,不連貫。另外,我國能源需求量非常大,供求矛盾突出。以2012年為例,2012年我國每天能源消費量為966.2萬端標準煤,如果按照一年365天進行計算,一年需要耗費35.27億噸標準煤,如果按照366天核算,需要耗費35.36億噸,而2012年我國能源總產(chǎn)量為35.11億噸,因此,供求量相差0.16億噸。實際上,在這部分生產(chǎn)量中包含了我國從國外進口能源加工而成的量。從我國能源進出口的比例可以看出:2012年我國原油進口量為2.82億噸,出口量為243.2萬噸;煤進口量為2.88億噸,出口量為928萬噸;成品油進口量為3982萬噸,出口量為2427萬噸。因此,可以看出,我國能源貿(mào)易以進口為主導(dǎo)。能源的大量進口凸顯出我國能源生產(chǎn)供應(yīng)不足,供求矛盾突出。
(二)能源結(jié)構(gòu)矛盾突出
以煤炭為主導(dǎo)的能源供給結(jié)構(gòu)是我國能源結(jié)構(gòu)的主要矛盾。從能源的生產(chǎn)比例來說(如表1),2xx0年我國煤炭占比68.5%,石油占比22.0%,天然氣占比2.2%,一次性電力等企業(yè)能源占比7.3%,而20xx年國煤炭占比66.0%,石油占17.1%,天然氣占比5.7%,一次性電力等企業(yè)能源占比11.2%。雖然天然氣、電力以及其他能源消費比例上升,但煤炭一直是能源消費結(jié)構(gòu)的主導(dǎo);從發(fā)展裝機容量構(gòu)成看,太陽能和風(fēng)電的裝機容量雖然占比上升較快,但火力發(fā)電依然是發(fā)電裝機容量的主體。
供給結(jié)構(gòu)矛盾還體現(xiàn)在石油過于依賴進口。根據(jù)中國石油集團經(jīng)濟技術(shù)研究院20xx年1月發(fā)布的《國內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報告》顯示,20xx年我國石油表現(xiàn)消費量(當年生產(chǎn)力和凈進口量的和)超過了5.18億噸,其中全面石油凈進口量約3.08億噸,同比增長5.7%,占石油表現(xiàn)消費總量的59.5%,即我國石油對外依存度為59.5%,較20xx年上升了1.1個百分點。在天然氣方面,20xx年我國天然氣消費量為1830億立方米,同比增長8.9%,其中進口量為590億立方米,同比增長11.5%,對外依存度上升至32.2%?梢钥闯,無論是石油還是天然氣,我國對外依存度依然保持上升趨勢。
(三)能源生產(chǎn)過程污染問題嚴重
煤炭、石油等多種能源的開采過程中會排放大量的污染物質(zhì)。煤炭開采過程中會排放大量的廢氣,污染大氣環(huán)境。煤炭開采過程的廢氣主要有甲烷、二氧化碳以及二氧化硫、一氧化碳等有毒氣體。我國每年礦井開采排放甲烷量超過70億立方米,占世界甲烷排放總量額30%左右。相對于煤炭利用的廢氣廢物回收情況,煤炭開采的廢氣回收處理還處于萌芽階段,目前只有5%左右的廢氣被處理,其他95%的廢氣都會排放在大氣中。煤炭開采過程中經(jīng);赜龅矫喉肥匀坏默F(xiàn)象,其自然過程中會排除大量氣體。據(jù)統(tǒng)計,我國國有煤矸石煤礦xxxx多個,累計量超過30億噸,其自然的概率超過了40%。煤矸石自然過程中會排放大量的污染性廢氣。近年來,我國對洗煤的需求逐漸上升,原煤入洗的過程中會排放大量的煤泥水進入地表,從而對地表形成重要污染、據(jù)調(diào)查顯示,我國因洗煤會排出洗矸45xx萬噸,洗煤廢水4xx0萬噸,煤泥2xx萬立方米。我國石油開采過程中也會產(chǎn)生大量的污染,包括石油開采過程中會產(chǎn)生含油污水污染;石油在開產(chǎn)和生產(chǎn)過程中還會導(dǎo)致大量的揮發(fā)性氣體,并生成光學(xué)污染煙霧,這些煙霧會破壞臭氧層形成溫室效應(yīng),同時會產(chǎn)生致癌物;另外石油開采會產(chǎn)出大量的廢渣,這些廢渣含油多種有毒物質(zhì),如果不經(jīng)過處理,直接堆放土壤或污染低下源,直接侵害人類健康。
二、我國能源利用存在的問題
(一)能源利用強度大幅度低于發(fā)達國家,也低于部分發(fā)展中國家
能源生產(chǎn)的問題反映我國供給的質(zhì)量,而能源的利用問題反映了我國能源的消費問題。能耗強度、能源消費彈性是衡量能源利用效率的重要指標。1980年至2xx6年我國能耗強度呈上升趨勢。2xx7年至今,我國能耗強度呈下降趨勢,下降幅度較大:2xx9年下降了1.9%左右;2010年下降了3.5%左右;2011年下降了1.9%左右;2012年下降了3.6%左右;20xx年下降了3.7%左右;20xx年下降了4.8%左右。雖然能耗強度在不斷下降,但能源利用效率是我國能源利用的關(guān)鍵問題之一。我國創(chuàng)造了全球GDP的12.3%,能源消費占了全球總量的21.5%。20xx年,我國單位GDP能耗是世界平均水平的1.8倍,是美國的2.3倍,日本的3.8倍,高于巴西、墨西哥等發(fā)展中國家。單位產(chǎn)品能耗也能在一定程度上反映出我國的能源效率問題。據(jù)IEA統(tǒng)計,我國普通鋼、水泥、合成氨等高耗能產(chǎn)品的單位能耗要分比國際最先進的國家分別高出50%、60%和33%。
(二)我國能源消費彈性顯著低于發(fā)達國家水平
我國能源消費彈性在不斷提高,但是依然處于發(fā)達國家水平。能源消費彈性是能源消費增長與同期經(jīng)濟增長率的比值,能夠反映我國經(jīng)濟增長對能源的依賴程度。如果能源消費彈性系數(shù)大于1說明區(qū)域經(jīng)濟增長過于依賴能源,系數(shù)越大說明經(jīng)濟對能源的依賴度越大,也說明經(jīng)濟增長的能源利用效率越低。一般來說,發(fā)達國家的能源消費彈性在0.4左右,一般不超過0.5。目前欠發(fā)達國家的能源利用效率普遍較低,能源消費彈性在1左右。我國能源消費彈性近年來一直保持較高的水平,2xx0年至20xx年我國能源消費彈性系數(shù)為0.54、0.7、0.99、1.62、1.67、1.19、0.76、0.61、0.31、0.53、0.69、0.77、0.51、0.48、和0.3。2xx3年至2xx5年彈性系數(shù)都大于1,其他年份我國整體的能源消費彈性大于0.5,顯著要大于發(fā)達國家水平,因此我國能源消費效率要顯著低于發(fā)達國家水平。
(三)我國能源利用效率整體低于發(fā)達國家水平
我國能源利用效率約36.3%,比發(fā)達國家低10%左右,差距非常大。根據(jù)能耗與經(jīng)濟增長的密切關(guān)系,一些經(jīng)濟學(xué)家提出了倒U型曲線,即隨著經(jīng)濟的增長,工業(yè)化階段初期和中期能源消費一般呈緩慢上升趨勢,而進入后工業(yè)發(fā)展階段后,隨著經(jīng)濟增長方式的改變,能源消耗強度會逐漸下降。目前大多數(shù)發(fā)達國家處于后工業(yè)化發(fā)展階段,能耗強度在不斷下降,而大部分發(fā)達國家處于工業(yè)化初期和中期階段,因此能耗利用效率處于上升階段。日本、美國等發(fā)達國家第三產(chǎn)業(yè)的比例高達60%以上,遠高于第二產(chǎn)業(yè)的比重,而我國第三產(chǎn)業(yè)的比重在40%左右。與印度相比,我國能源利用效率低,主要是因為印度以信息經(jīng)濟為基礎(chǔ)的服務(wù)業(yè),其服務(wù)業(yè)的比重也遠遠高于中國。這說明我國能耗效率較低的重要原因在于我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的問題。
(四)能源利用過程污染排放嚴重
從能源的利用效率問題分析可知,發(fā)達國家的利用效率低為50%左右,而我國的利用效率為36%,因此能源中大部分是不能被利用的,實際上即使能源利用效率很高,其也會排放大量的廢物廢氣。煤炭是我國經(jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)能源。煤炭的主體是碳、氫、氧,占95%左右。煤化的程度越深,碳含量就越高,氫、氧的含量就越低。煤炭燃燒時,氮不產(chǎn)生熱量,而是在高溫下轉(zhuǎn)變成氮氧化合物和氨,以游離狀態(tài)溢出。煤炭中含量硫、磷、氟、氯和砷等等有害成分。煤炭燃燒后,會排放出大量含有硫、磷、氟、氯和砷等有害化合物質(zhì)于空氣和土地中。我國85%的煤炭是通過直接燃燒使用,主要用于火力發(fā)電、工業(yè)鍋爐、民間取暖和家庭爐灶。直接燃燒屬于高能耗低效燃燒方式,并且廢氣的處理不足,會導(dǎo)致其向空氣排放大量的二氧化硫、二氧化碳和煙塵。大量煤炭的燃燒是形成中國以煤煙型為主的大氣污染的主要原因。煤炭在生產(chǎn)和利用之間的空間差距很大,北煤南運、西煤東輸?shù)拈L距離運輸導(dǎo)致運輸過程中引起了大量的煤塵污染,這不僅導(dǎo)致煤炭大量流失,也嚴重污染了煤運沿線周邊的生態(tài)環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計,我國煤炭運輸平均運距約80KM,而因煤炭運輸向大氣中排放的煤塵超過1xx0萬噸。另外,油類能源的利用過程中也會產(chǎn)生大量的廢物廢氣。以汽車為例可以分析出油類能源在利用過程中的嚴重污染問題。目前我國機動車主要使用兩種能源,汽油和柴油。汽油在常溫下是一種透明液體,很難溶解于水,易燃,因此成為世界重要的能源。汽油在使用過程中會是產(chǎn)生二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、鉛或酸的化合物等多種有毒物質(zhì)。同時汽油在不完全封閉的條件下會揮發(fā),而揮發(fā)的氣體被人體吸入后會引起急性中毒。在車輛密集的大城市中,空氣中50% 左右的污染物來自于汽車的排氣或者直接揮發(fā)所致。柴油在環(huán)保上質(zhì)量比汽油品質(zhì)要低,其燃燒效率較低,排放的廢氣越多,帶來的污染性更大。
三、 我國能源資源實現(xiàn)循環(huán)再利用的主要途徑
。ㄒ唬┠茉促Y源開發(fā)的循環(huán)再利用
能源資源開發(fā)的循環(huán)再利用主要包括兩個方面:一是實現(xiàn)能源的高效開發(fā),以提高能源開發(fā)效率,實現(xiàn)資源的充分利用。能源在生產(chǎn)過程中有浪費,在利用過程中浪費,而在開發(fā)過程中本身也存在浪費,這主要是因為技術(shù)有限。以煤炭開發(fā)為例,在一個大煤礦中,煤炭的開采率一般不足30%:一方面一些煤炭含量低的即使開發(fā)出來也不能利用,另一方面很多煤炭資源雖然在當前技術(shù)條件下已經(jīng)可以利用,但因為開發(fā)技術(shù)不足而導(dǎo)致不能開發(fā)出來使用。對此,只能不斷優(yōu)化煤炭利用和開發(fā)技術(shù),提高煤炭資源的開發(fā)和利用效率。二是充分利用可再生能源,提高可再生能源的利用比例,逐步實現(xiàn)可再生能源取代傳統(tǒng)不可再生能源。空氣能、太陽能、風(fēng)能等清潔能源是可以取之不盡用之不竭的,因此其開發(fā)和利用可以不斷循環(huán)。但我國清潔能源利用的比例依然比較低,煤炭等傳統(tǒng)能源依然占據(jù)主導(dǎo)地位,這主要是因為我國開發(fā)利用的技術(shù)不足:一方面開發(fā)成本高,很多消費者從經(jīng)濟程度考慮不會采用;另一方面利用范圍較窄,不能廣泛應(yīng)用到家庭以及工業(yè)生產(chǎn)中,這是限制清潔能源取代傳統(tǒng)能源的重要因素。以太陽能為例,現(xiàn)在主要應(yīng)用于熱水器、路燈等發(fā)熱發(fā)光設(shè)備,利用范圍較窄,空氣能、風(fēng)能主要應(yīng)用于小規(guī)模發(fā)電。
。ǘ┠茉蠢玫脑傺h(huán)利用
根據(jù)上文分析可知,我國能源利用效率只有36%,相比發(fā)達國家低10個百分點,因此在能源的利用過程中有64%的被浪費。這些被浪費的能源主要源于以下方面:一是能源的利用設(shè)備不足。從工業(yè)鍋爐而言,我國煤炭在工業(yè)鍋爐的使用效率為60%,而國外達到了20%,其他的煤炭為不完全燃燒。不完全燃燒導(dǎo)致煤炭不能徹底被燃燒帶來浪費,同時也會增加一氧化碳等有毒氣體的排放。油類燃燒設(shè)備對油類的利用效率也會產(chǎn)生直接影響,例如我國國產(chǎn)汽車普遍油耗較大,而日本汽車燃耗較少。雖然近年來我國汽車工業(yè)在不斷創(chuàng)新,并且著重在節(jié)能減排上創(chuàng)新,但目前我國的創(chuàng)新水平依然不足,在能源利用效率的技術(shù)上與發(fā)達國家存在很大差距。二是我國被浪費能源沒有進行回收處理和再利用。循環(huán)經(jīng)濟強調(diào)物質(zhì)的再循環(huán),能源被大量浪費后應(yīng)該通過創(chuàng)新技術(shù)進行回收,然后實現(xiàn)能源物質(zhì)的再次利用。對此,可以向發(fā)達國家學(xué)習(xí)。在日本,能源的自給率不到20%,但是其早在1991年就制定了《再生資源利用促進法》與《容器包裝分類再商品化法》,實現(xiàn)EPR系統(tǒng),鼓勵生產(chǎn)者和消費者盡可能實現(xiàn)廢棄物減量化與循環(huán)利用,并建立各種類型的廢物垃圾處理企業(yè)。我國也有企業(yè)在研究能源的循環(huán)利用問題,如四川達興能源公司在20xx年3月實施的脫硫液循環(huán)利用技改項目日前取得成功,但該項技術(shù)還沒有進行推廣。
。ㄈ┠茉瓷a(chǎn)過程的再循環(huán)利用
玉門市因為石油開采而導(dǎo)致開采的石油廢物堆積,嚴重影響了地下水環(huán)境和土壤質(zhì)量,威脅了區(qū)域居民的身體健康。但是如果發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,將其中的有害物質(zhì)和有利物質(zhì)進行回收處理,全部轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣镔|(zhì),那么石油開采工業(yè)將成為玉林經(jīng)濟發(fā)展的核心產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。俄羅斯、阿拉伯等許多國家大量開采石油,但并沒有形成我國玉門市這樣的廢物累積的城市。這說明不是不能實現(xiàn)的問題,而是沒有著力去實現(xiàn)的問題。實際上,我國已經(jīng)有部分區(qū)域也在著力推進能源的循環(huán)使用。如在我國府谷縣境內(nèi)煤炭資源豐富,該區(qū)域創(chuàng)新了煤炭循環(huán)利用的新型清潔能源產(chǎn)品“蘭炭”!案让骸苯(jīng)低溫干餾后,其固態(tài)產(chǎn)物“蘭炭”具有高固定性、高化學(xué)活性等特點,以其低廉的價格,廣泛用于高耗能的電石行業(yè)、鐵合金行業(yè),經(jīng)再加工可制優(yōu)質(zhì)冶金型焦,降低能耗,提高其經(jīng)濟效益。其液體產(chǎn)物低溫焦油接近國外低芳烴原油,輕油含量高,加氫可制成石腦油、采油及改制瀝青;氣態(tài)產(chǎn)物煤氣,因加熱方式不同組分不同,因而利用方式方法不同,或是作城鎮(zhèn)生活用氣,或是發(fā)電,或是用于生產(chǎn)甲醇?梢钥闯龈让涸谏a(chǎn)過程中通過分析不同的成分實現(xiàn)了煤炭的循環(huán)利用。
。ㄋ模┠茉磸U物廢氣可以再循環(huán)利用
廢氣廢物可以進行再循環(huán),這是因為廢氣廢物可以通過物理、化學(xué)等多種方式進行處理后變成有用的物質(zhì),然后供消費者使用。無論是個體消費者還是企業(yè)消費者,在進行能源消費的過程中會排放大量廢氣廢物,這些廢氣廢物直接排放到環(huán)境中會直接對環(huán)境形成惡劣影響,但如果能夠創(chuàng)新一種方式,改變其影響的方向,那么其有可能成為一種有用的物質(zhì),這就是廢氣廢物的再循環(huán)使用。在青鋼的生產(chǎn)中就在著力實現(xiàn)這一目標。在董家口循環(huán)經(jīng)濟區(qū)青鋼董家口廠區(qū),有一個青鋼循環(huán)經(jīng)濟配套項目,由中機國能電力投資有限公司和青島鋼鐵集團合資建設(shè),總投資21億元。項目一期投資12億元,占地245畝,主要為青鋼提供生產(chǎn)用電、用熱,兼顧周邊地區(qū)的生產(chǎn)及生活用熱。其利用的原理是,鋼鐵在生產(chǎn)過程中需要耗費大量的煤炭資源,煤炭資源在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的熱氣體和熱水,對此,企業(yè)利用先進的技術(shù)設(shè)備在生產(chǎn)鋼鐵的同時將煤炭熱能轉(zhuǎn)變成為電力和熱水。據(jù)統(tǒng)計,項目投產(chǎn)后,可以實現(xiàn)對外供電10億度,約占青鋼總用電量的60%,對外提供5xxt/h蒸汽和7xx萬平方米供熱面積的熱水,該項目正常運行發(fā)電后,每年可節(jié)約標煤31萬噸,減排二氧化碳68萬噸,減排二氧化硫2萬噸。不僅填補了董家口經(jīng)濟區(qū)無集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)的空白,還將創(chuàng)建國內(nèi)鋼鐵行業(yè)高水平節(jié)能減排、廢棄能源高效回收、資源循環(huán)利用和節(jié)能環(huán)保等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范工程,能為青鋼和合資公司創(chuàng)造預(yù)期的經(jīng)濟效益,項目建成后可將青鋼打造成董家口經(jīng)濟區(qū)循環(huán)經(jīng)濟綜合利用示范單位和董家口經(jīng)濟區(qū)集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)中心。因此可以看出,能源使用后產(chǎn)生的各種物質(zhì)是可以進行再次循環(huán)使用的。
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